ZTAp/Fe45复合材料冲击磨损机理研究

煤炭洗选破碎机破碎齿的磨损降低了设备使用寿命,增加了维修成本,利用粉末冶金法制备了氧化锆增韧氧化铝颗粒(ZTAp)增强铁基复合材料(ZTAp/Fe45复合材料),并使用热处理及界面改性的方法对ZTAp/Fe45复合材料进行强化。系统研究了ZTAp/Fe45复合材料冲击磨料磨损性能,并揭示了其磨损机理。结果表明:ZTAp/Fe45复合材料经界面改性和热处理强化后耐冲击磨性能提高了89.8%;基体硬度提高改善了基体的抗切削和抗变形能力;界面改善增加了ZTAp对金属基体的保护作用和金属基体对ZTAp的支撑作用,减少了ZTAp的脱落。     

颗粒增强金属基复合材料参数化建模研究

颗粒增强金属基复合材料具有复杂的细观结构,几何模型的构建一直是研究其力学性能 的一个难点。 通过ABAQUS软件的Python语言接口,完成颗粒增强金属基复合材料复杂细观模 型的参数化建模,并封装为插件,可实现轴对称单胞、三维周期性单胞和颗粒随机分布代表性体 积单元模型的参数化建模。 分析了氧化锆增韧氧化铝颗粒(ZTA)的形貌、体积分数、界面结合性 能等因素对氧化锆增韧氧化铝颗粒增强铁基复合材料(ZTAp/Fe45)力学性能的影响。 结果表 明,不规则多面体颗粒对复合材料弹性模量的增强作用大于球状颗粒,其不规则的形貌特点造成 了复合材料内部更易出现应力集中现象。 ZTA颗粒体积分数的增加,使得ZTAp/Fe45 复合材料 弹性模量呈现上升的趋势,说明增强颗粒的加入可有效地提升复合材料的弹性模量。 在低界面 模量的情况下,界面结合性能的改善可显著地提升复合材料的弹性模量,当界面模量达到基体模 量后,继续提高界面弹性模量对复合材料弹性模量的提升作用逐渐趋缓。     

热敷玻璃钢片材加固钢罐道耐腐蚀、耐磨损试验研究

针对立井井筒装备腐蚀严重的现状,研制了一种新型的玻璃钢复合材料罐道。通过复合材料罐道耐腐蚀试验,指出热敷有玻璃钢材料井筒罐道的耐腐蚀性能能够满足煤矿井筒环境使用要求。同时,通过磨损试验,提出了复合材料罐道中玻璃钢板的最小厚度,其耐磨损寿命与耐腐蚀寿命同步,都能达到30a以上,从而减少了井筒装备的更换,可节约大量时间和资金。     

Al2O3f+Cf/ZL109复合材料筒形预制件制作

研究用真空负压整形法和挤压法制备ZLl09合金基氧化铝纤维与炭短纤维混杂纤维筒形预制件。试验结果表明,利用挤压铸造工艺,可以制得组织致密、纤维分布均匀的Al2O3f Cf/ZL109混杂纤维复合材料。复合材料中基体与增强相之间的界面结合良好,没有夹杂物。纤维增强相在基体中分布均匀,主要呈二维分布。     

铝基复合材料凝固过程的研究进展

综述铝基复合材料凝固过程的研究成果和存在的问题。介绍铝基复合材料的凝固时增强体与基体合金之间的相互作用模型，基体合金的凝固过程以及对流对组织的影响。凝固时，材料的热物理性能、液态合金的粘度与及界面自由能的变化影响了颗粒增强体的行为。同时，增强体和液态合金对流改变了材料的连续性和微观结构。     

Al2O3短纤维增强铝基复合材料的耐磨性能及机理分析

利用挤压铸造制备了Ａｌ２Ｏ３短纤维增强铝合金复合材料，研究了磨损时这种材料对剥层破坏的抗力。结果表明，在复合材料中，纤维与基体结合良好，并对铝合金具有增强作用；复合材料的界面可阻滞裂纹扩展，复合材料具有优异的耐磨性；基体中的合金元素有利于形成良好界面，改善复合材料的耐磨性。     

矿井金属护网腐蚀机理与欠锌涂料防护研究

为解决煤矿井下锚网支护材料(金属护网)在顶板淋水的湿潮环境中腐蚀严重的问题,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱和电化学测试等技术,分析了腐蚀产物形貌、结构及腐蚀机理;并设计研用颜料体积浓度为32%的环氧欠锌涂料,对取自现场的腐蚀金属护网进行涂装,研究了其施加涂料后在模拟顶板淋水浸泡作用下的耐腐蚀效果。结果表明：金属护网生成的锈蚀层为由α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe₂O₃和Fe₃O₄组成的疏松多孔结构,难以长期阻止金属基体的腐蚀过程;采用环氧欠锌涂料直接涂装锈蚀金属护网,能够通过屏蔽隔离效应明显抑制腐蚀过程,降低腐蚀速率至0.001mm/a左右。     

石墨烯/锌基复合材料在模拟体液中的腐蚀行为研究

石墨烯增强锌基复合材料具有良好的力学性能,有望作为可降解医用植入材料用于人体骨骼修复。为了明确石墨烯添加对锌基复合材料降解行为的影响,本文采用电化学方法和浸泡法对比研究了纯锌、石墨烯/锌基复合材料在人体模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。结果表明随着石墨烯含量增加,试验材料的腐蚀速率加快,腐蚀形式以均匀腐蚀为主,腐蚀产物主要为ZnO。     

四针状氧化锌晶须/PP导热绝缘复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为基体,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为导热填料,用双螺杆挤出机制备导热绝缘的T-ZnOw/PP复合材料.在w(T-ZnOw)为0～30%的范围内,探讨了T-ZnOw的用量对T-ZnOw/PP复合材料的热导率(λ)、体积电阻率(ρv)、力学性能和加工性能的影响.结果表明,随T-ZnOw用量的增加,T-ZnOw/PP复合材料的热导率提高,体积电阻率下降;材料的拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度均随T-ZnOw用量的增加呈先增大后减小的趋势,而熔体流动速率则呈增大趋势.当T-ZnOw用量达30%时,材料的热导率达到最大值0.3803 W·(m·K)-1,比纯PP提高了55.9%;体积电阻率达到最小值6.17×1016 Ω·cm,比纯PP降低了64.5%,仍可满足绝缘材料的要求.对其断面结构的观察表明,T-ZnOw的针状结构有利于在PP基体中形成导热通路,从而提高材料的热导率.     

Mg与MgO对Al2O3颗粒增强铝基复合材料的影响

用液态复合方法制造Al2O3颗粒增强铝基复合材料,研究Mg与MgO对改善增强颗粒与基体润湿性的作用。结果表明,在830℃下,镁对增强体颗粒Al2O3/基体润湿性的改善随着基体中镁含量的提高而提高,表现为复合材料中能加入的Al2O3颗粒增加。MgO具有改善增强体颗粒Al2O3/基体润湿性的作用。αAl2O3颗粒与MgO颗粒之间是界面相MgAl2O4,MgAl2O4呈条块状分布在界面处,厚度约为100nm。     

人工海水冲刷时间对B10管电化学性能影响的研究?

利用自行设计的循环冲刷试验机,以人工配置海水为介质,对B10铜镍合金管材Φ57×2.5 mm进行冲刷腐蚀试验.结果表明,随冲刷时间延长,开路电位正移,在冲刷192 h时达到0.08 V;腐蚀电流密度降低,腐蚀电位升高,在192 h时分别为9.060×10-6 A·cm-2和0.039 V;阻抗谱高频区和低频区的容抗弧半径增大,电荷转移电阻和膜层电阻分别达到1764Ω·cm2和232.1Ω·cm2.说明在海水的冲刷过程中,B10铜镍合金管的耐蚀性增强.     

新型模块化全寿命周期高可靠性中部槽研究

刮板输送机作为工作面的主要运输设备,提高其主要零部件中部槽的使用寿命是降低煤炭开采成本的重要途径。创新研发了一种模块化中部槽,将中部槽易磨损、损坏部位设计成可更换模块,在磨损后通过便捷更换损坏部位,大幅提升中部槽的可靠性及使用寿命,使刮板输送机中部槽寿命达到全寿命周期,有效地提高刮板输送机的再用率,降低设备使用成本。     

ZTAp/Fe45复合材料的强韧性研究

材料的强韧性与材料的耐磨性密切相关。本文研究了氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒(ZTA p )增强金属基复合材料的强度、韧性以及断裂机理,为改善ZTA p增强金属基复合材料耐磨性提供参考依据。首先通过真空烧结技术制备了不同粒径与不同体积分数的ZTA p / Fe45复合材料,测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能与冲击韧性,采用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口,分析了复合材料的断裂机制。结果表明:ZTA p的加入使复合材料的强度降低、韧性提高。随着ZTA p 体积分数增加,复合材料的抗弯强度逐渐降低;ZTA p 粒径增大,复合材料的冲击韧性先增加后降低,ZTA p 粒径为2. 0mm 与2. 5mm(F14与F12)复合材料的冲击韧性高于Fe45 基体。ZTA p / Fe45复合材料的断口为脆性断裂,其中Fe45基体的断裂机理为解理断裂;ZTA p主要有2种失效形式:颗粒断裂和颗粒脱粘拔出。     

煤矿刮板输送机中部槽循环利用工程技术研究

中部槽是井下重要运输设备刮板输送机的主要部件,但由于受到各种磨损的影响,寿命非常短.通过对中部槽在井下的磨损部位及磨损机理分析,提出利用等离子熔覆强化技术进行强化,延长使用寿命,并且提出了"永不磨损"的理念,使中部槽得到了周而复始的使用,为国家节约了大量的钢铁资源,并能为煤炭企业节约大量的使用成本.     

基于PLC的主运输皮带智能控制系统的研究与应用

皮带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备。采用防爆变频器与交流异步电动机构成交流变频拖动,是目前符合井下皮带运输机拖动要求且价格适中的最佳拖动设备。由于煤矿的特殊生产条件,皮带运输系统的运煤量是不均匀的。在负载较轻或无负载时,皮带运输机系统的高速运行,对机械传动系统的磨损浪费较为严重,同时电能消耗也比低速运行时大得多,但因生产的需要皮带运输机系统,又不能随时停车。结合井下皮带机运输系统的具体情况和要求,研制开发了一套S7-200 PLC结合变频器的井下皮带运输机智能控制系统。此系统根据负载的大小,来实时控制拖动电动机加速或减速,使皮带机处于最佳运行状态。此系统适用于煤量随时间变化较频繁的系统,可大大节约电能,降低皮带运输系统的设备损耗,延长设备的使用寿命。     

铜基复合材料中增强相结构设计与性能研究进展

铜基复合材料以其优异的电学、耐磨和力学等性能受到了许多学者的重视。近年来,陶瓷颗粒、碳纳米相等因其结构特性和物理性能、力学性能的优异性,已成为铜基复合材料常用的增强相之一。本文概述了不同增强相（Al2O3、CNTs、MAX）增强铜基复合材料的制备方法和综合性能方面的研究进展;阐述了增强相在铜基体中的分散性以及增强相与基体之间的界面结合对铜基复合材料综合性能的影响及强化机制,旨在阐明通过增强相的结构设计实现综合性能良好的铜基复合材料的设计思路。     

煤矿运输装备技术改进

通过对在用井下运输装备进行深入调研,对煤矿主要运输装备进行技术改进,实现了安全高效,对煤矿生产具有重要意义。     

我国煤矿无轨及输送机运输设备现状及发展趋势

 摘要：近年来,随着我国煤矿机械化水平的提高,各种新型的运输装备正不断涌现,文章重点介绍了煤矿井下无轨辅助运输装备、带式输送机、刮板输送机等装备在煤矿的应用现状,并根据我国煤矿的发展形势,指出了无轨辅助运输装备、带式输送机、刮板输送机等装备的发展趋势。提出在今后的工作中一定要加大关键技术和装备的研发力度,有所创新的开发出适合现代化矿山的新型煤矿井下运输设备。     

井下主要机械的特点及精细化管理

为了利用智能化手段对机械设备进行精细化管理,从而提升设备使用寿命降低生产成本,对井下主要机械的特点和优势进行了探究。井下开采是多种机械组成的联动网,结合张家峁煤矿井下开采实际状况,论述了井下智能综采系统中采煤机械及运输机械的配置要点以及合理配置的作用。分析认为,煤炭企业需要加深对采煤机械和运输机械的认识,明确多种井下机械的使用条件、尺寸参数及使用要求,实现采煤机械和运输机械的合理配置与精细化管理,进而充分发挥出机械设备在井下采矿工作中的重要作用。